【手続補正書】
【提出日】平成18年7月21日(2006.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  誤差吸収コネクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ピン形の相手側導通部材に接続されるコネクタであって、ハウジングをベースハウジングと、このベースハウジングに対して相手側導通部材と交差する面内で摺動可能に支持された摺動ハウジングとにより構成し、コンタクトの少なくとも一部をベースハウジングと摺動ハウジングとに架設すると共に、摺動ハウジングに、一端がコンタクトに臨んで開口し且つ他端が相手側導通部材に向かい末広がりになって開口する導入孔を設けたことを特徴とする誤差吸収コネクタ。
【請求項２】  ベースハウジングに、前方に向かって開放された断面略コ字形の挟持部が左右に離間して設けられ、この挟持部で摺動ハウジングが摺動可能に挟持されていると共に、接続片と実装片とにより略逆Ｌ字形に形成されたコンタクトにおける接続片が摺動ハウジングの上面に固定され、実装片がベースハウジングの前面に固定されることでコンタクトの一部がベースハウジングと摺動ハウジングとに架設されており、導入孔の上端が摺動ハウジングのコンタクト接続片を貫通し、下端が摺動ハウジングの下面に開口している請求項１記載の誤差吸収コネクタ。
【請求項３】  ベースハウジング挟持部間における摺動ハウジングに、摺動ハウジングの左右方向への移動により挟持部に係止される横ストッパが設けられ、ベースハウジングの上面及び摺動ハウジングの下面に、摺動ハウジングの前方への移動により係止する縦ストッパが設けられている請求項２記載の誤差吸収コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピン形の相手側導通部材に接続されるコネクタの技術分野に属し、特にコネクタと相手側導通部材の位置関係が正規のときよりもずれているときに（以下、アライメント誤差があるときという）、これを吸収して接続できるようにした誤差吸収コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント配線板用コネクタとして、例えば実公平３−９２５５号公報に開示されるように、ハウジングにコンタクトを内装し、コンタクトの一端を実装部としてプリント配線板又はケース等のスルーホールに挿通してハンダ付けすると共に、筒形になったコンタクト他端の接続部にピン形の相手側導通部材を嵌入することにより、プリント配線板に相手側導通部材を機械的及び電気的に接続するようにしたものが広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなコネクタを例えば二枚のプリント配線板等の接続（いわゆるボード・ツー・ボードの接続）に用いる場合、接続すべきコネクタ及び相手側導通部材が別々のプリント配線板等に実装されるが、二枚のプリント配線板等の位置関係が確定したときに、接続すべきコネクタと相手側導通部材の位置関係が正規の位置関係からずれてアライメント誤差が生じることがあり、この誤差が大きいとコネクタに相手側導通部材を接続することができない。これを強引に接続できたとしても、無理な姿勢で接続すればハンダ付け部等に過大な応力がかかってクラックが入るなどの不具合が起こり、接続不良をきたす。このようなアライメント誤差は、例えばボード・ツー・ボードの接続においてコネクタ及び相手側導通部材を多数実装し、これらを一括して接続するようにしたときに起こりやすく、プリント配線板等の組み付け作業が困難となる事態を招く。
【０００４】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ハウジングを実装側と接続側に分割して両者をコンタクトで浮動状態に連結し、接続側のハウジングを相手側導通部材と交差する面内で摺動可能とすることにより、アライメント誤差を有効に吸収して接続不能及び接続不良の発生を防止して信頼性を高めると共に、プリント配線板等の組み付け作業性を向上させることにある。さらに、コンタクトを相手側導通部材にハンダ付けしたときにハンダの垂れをなくして製品品質の向上を図ること、コンタクトの過大な変形を阻止して破損等の不具合を未然に防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の誤差吸収コネクタは、ピン形の相手側導通部材に接続されるコネクタであって、ハウジングをベースハウジングと、このベースハウジングに対して相手側導通部材と交差する面内で摺動可能に支持された摺動ハウジングとにより構成し、コンタクトの少なくとも一部をベースハウジングと摺動ハウジングとに架設すると共に、摺動ハウジングに、一端がコンタクトに臨んで開口し且つ他端が相手側導通部材に向かい末広がりになって開口する導入孔を設けたことを特徴としている。
【０００６】
この誤差吸収コネクタは、ベースハウジング側のコンタクトをプリント配線板等にハンダ付けすることで実装される。そして、相手側導通部材を導入孔に挿入するとコンタクトの付近に至り、両者をハンダ付け又は圧接させれば接続が完了する。その場合、アライメント誤差により相手側導通部材と導入孔のセンターが一致していなくても相手側導通部材は導入孔の広い開口でひろわれ、導入孔を進むにしたがってコンタクトの弾性変形により摺動ハウジングがベースハウジングに対して相手側導通部材と交差する面内で摺動するので、相手側導通部材はコンタクトまで導かれて接続可能となる。また、コンタクトが撓む分だけハンダ付け部等にかかる応力が軽減されるので、ハンダ付け部にクラックが入るなどの不具合が回避される。さらに、相手側導通部材が導入孔にひろわれてスムーズに入っていくので、プリント配線板等の組み付け作業性が向上する。
【０００７】
請求項２の誤差吸収コネクタは、請求項１の構成において、ベースハウジングに、前方に向かって開放された断面略コ字形の挟持部が左右に離間して設けられ、この挟持部で摺動ハウジングが摺動可能に挟持されていると共に、接続片と実装片とにより略逆Ｌ字形に形成されたコンタクトにおける接続片が摺動ハウジングの上面に固定され、実装片がベースハウジングの前面に固定されることでコンタクトの一部がベースハウジングと摺動ハウジングとに架設されており、導入孔の上端が摺動ハウジングのコンタクト接続片を貫通し、下端が摺動ハウジングの下面に開口している。
【０００８】
この誤差吸収コネクタは、コンタクト実装片の先端をプリント配線板等にハンダ付けすることで実装される。そして、相手側導通部材を導入孔に挿入するとコンタクトを貫通し、両者をハンダ付け又は圧接させれば接続が完了する。その場合、アライメント誤差により相手側導通部材と導入孔のセンターが一致していなくても相手側導通部材は導入孔の広い開口でひろわれ、導入孔を進むにしたがってコンタクトの弾性変形により摺動ハウジングがベースハウジングに対して相手側導通部材と交差する面内で摺動するので、相手側導通部材はコンタクトまで導かれて接続可能となる。また、コンタクトが撓む分だけハンダ付け部等にかかる応力が軽減されるので、ハンダ付け部にクラックが入るなどの不具合が回避される。さらに、相手側導通部材が導入孔にひろわれてスムーズに入っていくので、プリント配線板等の組み付け作業性が向上する。加えて、コンタクトを貫通した相手側導通部材をコンタクトの上面にハンダ付けしたときには、ハンダの垂れが生じない。
【０００９】
請求項３の誤差吸収コネクタは、請求項２の構成において、ベースハウジング挟持部間における摺動ハウジングに、摺動ハウジングの左右方向への移動により挟持部に係止される横ストッパが設けられ、ベースハウジングの上面及び摺動ハウジングの下面に、摺動ハウジングの前方への移動により係止する縦ストッパが設けられている。
【００１０】
このようにすれば、横ストッパにより摺動ハウジングの左右方向の移動が規制され、縦ストッパにより摺動ハウジングの前方への移動が規制され、ベースハウジング挟持部により摺動ハウジングの後方への移動が規制されて可動範囲の限界が設定されるから、コンタクトの過大な変形が阻止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は第１の実施形態に係る誤差吸収コネクタを示す。この誤差吸収コネクタは、例えば図６に示すように、ケースＣとプリント配線板Ｐを接続するときに、プリント配線板Ｐに実装されるものである。図６で例示したものでは、ケースＣにピン形の相手側導通部材Ｂが上向きに突出するように実装されており、この相手側導通部材Ｂがプリント配線板Ｐに開口する連通窓Ｗから上に抜け出て誤差吸収コネクタ（図６では図示省略）に接続されるようになっている。
【００１２】
図１〜図５に示すように、第１実施形態のコネクタは、絶縁材料で構成されたハウジング１と、弾性を有する導電性材料で構成されたコンタクト２とを備えている。上記ハウジング１はベースハウジング３と、このベースハウジング３に対して相手側導通部材Ｂと交差する面内で摺動可能に支持された摺動ハウジング４とにより構成されている。ベースハウジング３には、前方に向かって開放された断面略コ字形の挟持部５、５が左右に離間して設けられ、この挟持部５、５により摺動ハウジング４が端部４ｂ、４ｂにおいて摺動可能に挟持されている。
【００１３】
コンタクト２は、少なくとも一部がベースハウジング３と摺動ハウジング４とに架設されている。すなわち、コンタクト２は接続片２ａと実装片２ｂとにより略逆Ｌ字形に形成され、接続片２ａが摺動ハウジング４の上面に固定され、実装片２ｂがベースハウジング３の前面に固定されることでコンタクト２の一部がベースハウジング３と摺動ハウジング４とに架設されている。そして、コンタクト２はベースハウジング３と摺動ハウジング４の表面に刻設された溝３ａ、４ａに嵌合している。また、図１に示すように、一部又は全部のコンタクト２の実装片２ｂには、先端付近を長手方向に湾曲形成することによりベント部２ｃが形成されており、このベント部２ｃがプリント配線板Ｐのスルーホールに入ると弾性変形し、その復元力によって誤差吸収コネクタをプリント配線板Ｐに仮止めするようにしている。さらに、図４（ａ）に示すように、コンタクト２の接続片２ａには画像認識用の穴２ｄが形成されており、相手側導通部材Ｂと自動ハンダ付けするときに、ハンダ付け部分の位置を認識して自動ハンダ付け機の位置ずれ補正を行うようにしている。
【００１４】
摺動ハウジング４には、一端がコンタクト２に臨んで開口し且つ他端が相手側導通部材Ｂに向かい末広がりになって開口する導入孔６を設けられている。導入孔６の上端は摺動ハウジング４のコンタクト接続片２ａを貫通し、下端が摺動ハウジング４の下面に開口している。
【００１５】
ベースハウジング３の挟持部５、５の間における摺動ハウジング４には、摺動ハウジング４が左右方向に移動したときに挟持部５、５に当接して係止される横ストッパ７、７が設けられている。また、ベースハウジング３の上面には縦ストッパ８が、そして摺動ハウジング４の下面には縦ストッパ９がそれぞれ突出して設けられ、摺動ハウジング４が前方に移動したときに互いに係止するようになっている。これらの縦ストッパ８、９は、摺動ハウジング４をベースハウジング３に組み付けるときに一方のストッパが他方のストッパを乗り越えることでハウジングの組み付けを可能としている。なお、１０はベースハウジング３の下面から下方に突き出た補強用タブであって、必要に応じて設けられる。この補強用タブ１０は、プリント配線板Ｐのスルーホールに挿入してハンダ付けされることで、誤差吸収コネクタのプリント配線板Ｐへの実装強度を上げるものである。
【００１６】
従って、上記第１実施形態の誤差吸収コネクタは、図７（ａ）に示すように、コンタクト２の実装片２ｂの先端をプリント配線板Ｐにハンダ付けすることで実装される。そして、相手側導通部材Ｂを導入孔６に挿入するとコンタクト２の接続片２ａを貫通し、両者をハンダ付け又は圧接させれば接続が完了する。その場合、アライメント誤差により相手側導通部材Ｂと導入孔６のセンターが一致していなくても相手側導通部材Ｂは導入孔６の広い開口でひろわれ、導入孔６を進むにしたがってコンタクト２の弾性変形により摺動ハウジング４がベースハウジング３に対して相手側導通部材Ｂと交差する面内で摺動するので、相手側導通部材Ｂはコンタクト２まで導かれて接続可能となる。このようにアライメント誤差を吸収できるので、コネクタと相手側導通部材Ｂとが接続不能となることを有効に防止してコネクタの信頼性を高めることができる。また、コンタクト２が撓む分だけハンダ付け部等にかかる応力が軽減されるので、ハンダ付け部にクラックが入るなどの不具合が回避され、接続不良の発生を防止してコネクタの信頼性を高めることができる。さらに、相手側導通部材Ｂが導入孔６にひろわれ、導入孔６の奥へスムーズに入っていくので、プリント配線板Ｐの組み付け作業性が向上する。以上の効果は特にコネクタ及び相手側導通部材Ｂを多数実装し、これらを一括して接続するボード・ツー・ボードの接続を行うときに顕著である。
【００１７】
また、本発明はコンタクト接続片２ａを摺動ハウジング４の側面や下面等に固定した実施形態を含むが、上記第１実施形態のように接続片２ａを摺動ハウジング４の上面に固定すると共に、導入孔６の上端を摺動ハウジング４のコンタクト接続片２ａに貫通させたときには、コンタクト２を貫通した相手側導通部材Ｂをコンタクト２の上面にハンダ付けできるので、ハンダの垂れが生じない。その場合、図７（ｂ）に示すように、単体のハウジング１’にコンタクト２’を取り付け、このコンタクト２’の先端を相手側導通部材Ｂに当ててハンダ付けする比較例に較べてみると、その効果が顕著であることが明らかである。
【００１８】
さらに、本発明は横ストッパ７、７及び縦ストッパ８、９を設けない実施形態を含むが、上記第１実施形態のようにストッパ７、８、９を設けたときには横ストッパ７、７により摺動ハウジング４の左右方向の移動が規制され、縦トッパ８、９により摺動ハウジング４の前方への移動が規制され、ベースハウジング挟持部５、５により摺動ハウジング４の端部４ｂ、４ｂを受け止めてその後方への移動が規制され、これによって可動範囲の限界が設定されるから、コンタクト２の過大な変形が阻止され、破損等の不具合を未然に防止してコネクタの信頼性を高めることができる。
【００１９】
また、先に図７（ｂ）で示した比較例ではコンタクト２’が剥き出しで突出しているので、プリント配線板Ｐへの実装時及び相手側導通部材Ｂとの接続時に他部材等に当たり、コンタクト２’が曲がったり折れたりする不具合が起こる。これに対し、上記第１実施形態ではコンタクト２の接続片２ａが摺動ハウジング４に固定され、実装片２ｂがベースハウジング３に固定されているので、そのような不具合がなく、コネクタと相手側導通部材Ｂとが接続不能となることを有効に防止することができる。さらに、本発明はコンタクトをそのままハウジングの表面に固定した実施形態を含むが、上記第１実施形態のようにハウジング３、４の表面に溝３ａ、４ａを刻設し、この溝３ａ、４ａにコンタクト２を嵌合したときには、コンタクト２が溝３ａ、４ａに保護されるので上記不具合発生の更なる防止が図られ、コネクタと相手側導通部材Ｂとが接続不能となることを一層確実に防止してコネクタの信頼性を高めることができる。
【００２０】
さらに、本発明はコンタクト２の実装片２ｂをストレートに形成してベント部を設けない実施形態を含むが、上記第１実施形態のようにコンタクト実装片２ｂにベント部２ｃを設けたときには、コンタクト２をプリント配線板Ｐに差し込むだけで誤差吸収コネクタをプリント配線板Ｐに仮止めして次工程へ運ぶことができる。このため、従来のようにプリント配線板Ｐからコネクタが落ちないようにプリント配線板Ｐに差し込んだコンタクトの先端を折曲げる工程を省くことができ、大量生産の効率が向上する。
【００２１】
また、本発明はコンタクト２の接続片２ａに画像認識用穴２ｄを形成しない実施形態を含むが、上記第１実施形態のように画像認識用穴２ｄを形成したときには、自動ハンダ付け機の位置ずれ補正ができるので、ハンダ付けの精度を上げて製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２２】
図８は第２の実施形態を示す。この第２実施形態が上記第１実施形態と構成を異にする点のみ説明する。ベースハウジング３の挟持部５の下面には小さな突起１１が形成されていると共に、摺動ハウジング４の上面には上記突起１１が嵌合するくぼみ１２が凹陥形成されており、組み付け時に摺動ハウジング４をベースハウジング３に対して仮止めできるようになっている。このようにすれば、例えば摺動ハウジング４をベースハウジング３に対して正規の位置に仮固定した状態でプリント配線板Ｐに実装したときには、導入孔６が相手側導通部材Ｂをひろう確率が高まり、アライメント誤差の吸収機能を高めることができる。
【００２３】
図９は第３の実施形態を示す。この第３実施形態が上記第１実施形態と構成を異にする点のみ説明する。コンタクト２の接続片２ａの先端側は幅方向の両端が立ち上がっていて断面が略コの字を寝かせた形になるように形成されているが、隣合うコンタクト２における上記略コ字状部分に挟まれた摺動ハウジング４の部位のなかでハンダ付けの対象となる付近は上部が削られていて、他の部位よりも低い肉抜き部４ｃが形成されている。こうすることにより、レーザービーム等により自動でハンダ付けするときに摺動ハウジング４のなかで焦げるおそれのある部位がなくなり、製品の信頼性を向上させて歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
上記実施形態はあくまで例示であり、本発明はこれによって限定されるものではない。本発明の誤差吸収コネクタは、プリント配線板やケース等に実装されるコネクタとして広く用いることができる。本発明では、挟持部の数は問題とならず、三箇所以上に設けてもよい。また、挟持部を側方又は後方に向かって開口させるようにしてもよい。その場合、これに対応するストッパを設けるのであれば、摺動ハウジングが挟持部の開口する方向へ移動しないように設けることになる。導入孔の一端がコンタクトに臨んで開口する実施形態として、導入孔の一端がコンタクトの端縁に接して開口する実施形態が例示される。コンタクトの形状はＬ字形以外でもよく、Ｉ字形その他種々の形状が含まれる。また本発明は、以上の実施形態を適宜に組み合わせた実施形態を含む。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の誤差吸収コネクタによれば、導入孔で相手側導通部材をひろい、コンタクトの弾性変形により摺動ハウジングが摺動することでアライメント誤差を有効に吸収するので、コネクタと相手側導通部材とが接続不能となることを有効に防止することができ、また強引な接続によりハンダ付け部等に過大な応力がかかってクラックが入るなどの不具合をなくして接続不良の発生を防止することができ、コネクタの信頼性を高めることができると共に、プリント配線板等の組み付け作業性を向上させることができる。以上の効果は特にコネクタ及び相手側導通部材を多数実装し、これらを一括して接続するボード・ツー・ボードの接続を行うときに顕著である。
【００２６】
請求項２のようにすれば、請求項１で得られた効果に加えて、コンタクトを貫通した相手側導通部材をコンタクトの上面にハンダ付けしたときに、ハンダの垂れが生じないようにすることができ、製品品質を高めることができる。
【００２７】
請求項３のようにすれば、請求項２で得られた効果に加えて、摺動ハウジングの前後左右の移動が規制されて可動範囲の限界が設定されるから、コンタクトの過大な変形を阻止して破損等の不具合を未然に防止してコネクタの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１実施形態に係る誤差吸収コネクタの斜視図である。
【図２】
第１実施形態に係る誤差吸収コネクタのベースハウジング及び摺動ハウジングを示す分解斜視図である。
【図３】
第１実施形態に係る誤差吸収コネクタの摺動ハウジングにコンタクトを組み付けた状態で示す斜視図である。
【図４】
第１実施形態に係る誤差吸収コネクタを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】
図４（ｂ）におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】
第１実施形態に係る誤差吸収コネクタを用いて接続するケース及びプリント配線板を示す縮小斜視図である。
【図７】
コンタクトと相手側導通部材の接続状態を示す断面図であり、（ａ）は第１実施形態に係る誤差吸収コネクタの場合を、（ｂ）は比較例の場合を示す。
【図８】
第２実施形態に係る誤差吸収コネクタの要部を示す拡大断面図である。
【図９】
第３実施形態に係る誤差吸収コネクタの斜視図である。
【符号の説明】
Ｂ  相手側導通部材
Ｐ  プリント配線板
Ｃ  ケース
１  ハウジング
２  コンタクト
２ａ  接続片
２ｂ  実装片
３  ベースハウジング
３ａ  溝
４  摺動ハウジング
４ａ  溝
４ｂ  端部
５  挟持部
６  導入孔
７  横ストッパ
８  縦ストッパ
９  縦ストッパ